基于离散元法的碾米机三维仿真分析

发布时间：2023-03-16 08:46

　　碾米工序是大米加工中产生碎米的主要环节。稻米经砻谷机脱壳后形成糙米，糙米进入碾米机后受到挤压、剪切力的作用，当复合力达到糙米的应变极限时则会发生断裂而产生碎米。本文以碾米机内糙米籽粒破碎规律为研究对象，建立碾米机核心工作部件（碾白室）的仿真模型，研究其建模分析方法；根据离散元法分析计算的要求，对三种糙米籽粒的物理力学性质进行了测试分析，给出了籽粒三维尺寸、球形率、密度、含水率等基本物理参数，测试出了糙米籽粒破碎力、动摩擦系数、碰撞恢复系数等力学性质并分析了各自主要影响因素的关系：糙米籽粒的动摩擦系数随着含水率的增加呈线性增加趋势、糙米籽粒与各种板材间的动摩擦系数随着载荷的增加而减小，而糙米籽粒与接触板的相对速度对摩擦系数的影响较小；糙米籽粒的碰撞恢复系数随着含水率的增加逐渐减小籽粒与籽粒、塑料、有机玻璃及铸铁间的碰撞恢复系数呈依次增加的关系、糙米品种的不同对籽粒碰撞恢复系数影响较小。研究测试出糙米籽粒的仿真模型建模方法；研究糙米籽粒之间、籽粒与碾白室工作部件接触作用的力学模型以及模型中参数的选取方法；应用英国EDEM离散元分析软件模拟糙米籽粒在碾米机内的运动特征，研究籽粒群受力分布等，...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 课题的提出及意义
    1.2 离散元法及其在数字化设计中的应用
        1.2.1 离散元法概述
        1.2.2 离散元法的基本方程
        1.2.3 离散元软件简介
        1.2.4 离散元法在数字化设计中的应用
    1.3 本文的主要研究内容
2 糙米物理参数及力学性能的测量
    2.1 引言
    2.2 糙米籽粒物理参数的测量
    2.3 糙米的密度测量
        2.3.1 测量方法
        2.3.2 测量结果
    2.4 糙米千粒重的测量与分析
        2.4.1 测量方法
        2.4.2 测量结果
    2.5 糙米籽粒三维尺寸的测量与分析
        2.5.1 测量方法
        2.5.2 测量结果
    2.6 糙米含水率的测量与调节
        2.6.1 糙米含水率的测量
        2.6.2 测试原理与步骤
        2.6.3 糙米含水率的调节
    2.7 糙米破碎力的测量
        2.7.1 测试仪器与方法
        2.7.2 测量结果及分析
    2.8 糙米摩擦系数的测量与分析
    2.9 籽粒碰撞恢复系数的测量与分析
        2.9.1 测试原理
        2.9.2 试验步骤
        2.9.3 试验结果与分析
    2.10 本章小结
3 碾米机碾白室的三维 CAD 建模
    3.1 碾米机研究现状
    3.2 碾米机的种类及其工作特点
        3.2.1 碾米机碾辊主轴放置类型
    3.3 碾米机碾白室的三维 CAD 建模
        3.3.1 螺旋推进器的三维 CAD 建模
        3.3.2 碾米辊的三维 CAD 建模
        3.3.3 碾白室筛网的三维 CAD 建模
4 碾米机工作过程的离散元法仿真分析
    4.1 引言
    4.2 计算过程及参数的设定
        4.2.1 碾米机和糙米籽粒的模型建立
        4.2.2 计算过程及参数的选取
    4.3 仿真结果分析
        4.3.1 仿真模型的观察
        4.3.2 具体参数图表绘制与分析
5 全文结论
    5.1 论文工作总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3763033